Mestrado profissional, mestrado acadêmico e doutorado são denominados como pós-graduação stricto sensu, ou simplesmente pós-graduação. Na PUCPR, há 16 cursos de mestrado, sendo um deles profissional, e 13 de doutorado. Estes cursos estão organizados em 16 Programas que capacitam para atuar em ensino, pesquisa, inovação e desenvolvimento, contribuindo para a produção de conhecimento científico, tecnológico ou filosófico.

Os Programas estão abertos a candidatos que tenham concluído curso de graduação no país ou no exterior, devidamente reconhecido ou validado. Estes programas são autorizados, avaliados e recomendados pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal do Nível Superior do Ministério da Educação (CAPES). A CAPES atribui quadrienalmente conceitos de 1 a 7 aos programas, considerando sua proposta, o perfil de seus docentes e discentes, a qualidade das suas teses e dissertações, o impacto da sua produção intelectual e sua inserção social.

Para serem reconhecidos, os programas devem obter conceito mínimo 3, o que corresponde a um programa regular. Quando se consideram critérios nacionais de qualidade, especialmente de publicação científica dos docentes e discentes, o conceito máximo é 5 (muito bom). Os conceitos 6 (ótimo) e 7 (excelente) são atribuídos a programas com excelência internacional. O mestrado e o doutorado têm duração de dois e quatro anos, respectivamente. Os estudantes cursam disciplinas, são incentivados a participar de eventos científicos e desenvolvem projetos de pesquisa. Os resultados destes projetos são publicados em revistas científicas de impacto e defendidos em sessões públicas, nas defesas de dissertação (mestrado) e de tese (doutorado). Ao concluir esses cursos, é conferido o título de Mestre ou Doutor ao estudante.